专利名称：凸轮轴调节器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的凸轮轴调节器和按权利要求6前序部分所述的内燃机。
背景技术：
凸轮轴调节器是用于移调内燃机内的曲轴与凸轮轴之间相位的技术组件。WO 2011 032 805 Al公开了在凸轮轴调节器内设置一个体积蓄能器，在真空的情况下可以由压力室从该体积蓄能器抽吸液压液。
发明内容
本发明的目的在于，对所公开的凸轮轴调节器进行改进。该目的通过独立权利要求的特征得以实现。优选的进一步构成是从属权利要求的主题。依据本发明，用于开头所述类型凸轮轴调节器的体积蓄能器设置在凸轮轴调节器的外面。本发明基于的思考是，体积蓄能器传统上安装在凸轮轴调节器本身内。在转子的轴向宽度小于20mm的凸轮轴调节器上，体积蓄能器不加大结构空间很难与凸轮轴调节器整体构成。如果转子内需要整体构成其他功能特征，例如像闭锁机构的话，那么问题更加严重。但结构空间加大对凸轮轴调节器产生不利影响并增加系统成本。为避免这一点，提出体积蓄能器在凸轮轴调节器的外面构成。`为此需要凸轮轴调节器具有附加的接口，压力室在真空的情况下可以通过该接口从体积蓄能器抽吸液压液。因此依据本发明的凸轮轴调节器具有三个接口，其中，前两个接口如同传统的那样用于输送液压液和排放液压液。通过第三接口，从外部设置的体积蓄能器进行压力室内的真空补偿。本发明因此提供一种凸轮轴调节器，其包括定子和容纳在定子内的转子，转子通过压力室以可相对于定子扭转的方式得到支承。所提供的凸轮轴调节器此外包括用于供给压力室液压液的压力接口和用于从压力室排出液压液的排放接口。依据本发明，所提供的凸轮轴调节器包括第三接口，用于向压力室加注来自体积蓄能器的液压液。通过向所提供的凸轮轴调节器输送来自外部体积蓄能器的液压液的可能性，凸轮轴调节器可以紧凑和成本低廉地构成。此外，体积蓄能器本身可以设置在技术上有利的位置上，在这些位置上，例如整体系统的动力性很少受到影响。在本发明的一种进一步构成中，接口作为旋转载体构成。按照这种方式，体积蓄能器可以在静止的系统内构成，由此得到加注的体积蓄能器本身很少产生对整体系统产生不利影响的离心力。在本发明的另一种进一步构成中，所提供的凸轮轴调节器包括在第三接口与压力室之间的通道。
在本发明的另一种进一步构成中，通道通过止回阀封闭，该止回阀禁止从压力室向第三接口内的液压液流动。在另一种特别优选的进一步构成中，凸轮轴调节器包括在压力接口与压力室之间的另一通道，其中，通道具有大于该另一通道的体积。按照这种方式，第三接口与压力室之间的通道可以至少对于体积蓄能器有贡献，因为在该通道内已经可以收集有助于真空补偿的液压液。本发明还提供一种内燃机，其包括燃烧室、由燃烧室驱动的曲轴和控制燃烧室的凸轮轴。依据本发明，所提供的内燃机包括所提供的凸轮轴调节器和体积蓄能器，凸轮轴调节器用于将曲轴的旋转能量传递到凸轮轴上，体积蓄能器用于补偿凸轮轴调节器的压力室内的真空，其中，体积蓄能器设置在凸轮轴调节器的外面。在本发明的进一步构成中，体积蓄能器在凸轮轴内构成。在一种特殊的进一步构成中，凸轮轴内容纳中心阀，在该中心阀内构成体积蓄能器。在另一种进一步构成中，所提供的凸轮轴调节器包括气缸盖，在该气缸盖内设置体积蓄能器。在另一种 进一步构成中，所提供的凸轮轴调节器包括轴承桥，在该轴承桥内设置体积蓄能器。
下面借助附图对本发明的实施例进行详细说明。其中:图1示出带有凸轮轴调节器的内燃机的示意图；图2示出图1的带有定子的凸轮轴调节器的剖面图；图3示出内燃机连同凸轮轴内的体积蓄能器的示意图；图4示出内燃机连同轴承桥内的体积蓄能器的示意图；图5示出内燃机连同气缸盖内的体积蓄能器的示意图；以及图6示出内燃机连同液压管路内的体积蓄能器的示意图。
具体实施例方式附图中相同的部件具有相同的附图符号并只介绍一次。参照图1，该图示出带有凸轮轴调节器4的内燃机2的示意图。内燃机2以本身公知的方式包括燃烧室6，其可以通过气门8打开和关闭。气门通过相应凸轮轴12上的凸轮10操控。燃烧室6内此外容纳驱动曲轴16的往复活塞14。曲轴16的旋转能量在其轴向末端上通过传动件18传递到凸轮轴调节器4上。在本举例中，传动件可以是链条或皮带。凸轮轴调节器4各自轴向套装在凸轮轴12上，吸收传动件18的旋转能量并将其传输到凸轮轴12。在此方面，凸轮轴调节器4可以按时减慢或加快凸轮轴12相对于曲轴16的旋转，以改变凸轮轴12相对于曲轴16的相位。参照图2，该图示出图1中的带有定子20的凸轮轴调节器4的剖面图。除了定子20外，凸轮轴调节器4还包括容纳在定子20内的转子22、相对于转子22预张紧定子20的螺旋弹簧24和覆盖螺旋弹簧的弹簧盖26。凸轮轴调节器4在中心套装在由中心磁铁30操作的中心阀28上。转子22同心地容纳在定子20内并具有图3-5所示的从转子的轮毂32凸起的叶片34。转子22同心保持在中心阀28的可以旋入凸轮轴12内的中心螺栓36上，该凸轮轴内轴向运动地容纳控制活塞38，该控制活塞通过中心磁铁的挺杆40轴向运动到中心螺栓36内并通过弹簧42轴向从中心螺栓36压出。取决于控制活塞38在中心螺栓36内的位置，凸轮轴调节器4的压力室44以本身公知的方式与压力接口 46或与中心阀28的内腔连接。中心阀28的内腔在本实施方式中用作体积蓄能器47，其居间储存从压力室44排出的进入未进一步示出的油箱之前的液压液。如果压力室44内出现真空，那么居间储存在体积蓄能器47内的液压液经由体积蓄能器接口 48抽取通过压力室44，用于补偿真空。定子20具有环形外部件50，扇形段以公知的方式从该外部件径向向内凸起。环形外部件50利用端盖54和后盖56轴向封闭，其中，盖54、56通过螺栓58保持在环形外部件50上。螺栓58之一具有轴向加长部60,其作为螺旋弹簧24的悬挂使用。此外在后盖56内与环形外部件50相对的轴向面上构成环形槽62，弹簧盖26夹紧在该槽内。在环形外部件50的径向圆周上构成传动件18可以嵌入的齿64。中心螺栓36具有径向孔66作为体积蓄能器接口 48，上面设有穿过端盖54的轴向通道68。通道68在端盖54的指向中心螺栓36的径向内侧上径向处于沿圆周方向引导的槽71上，以便可以使液压液在与转子22抗扭连接的中心螺栓36的任何位置上在径向孔66与通道68之间向定子20流动。
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通道68通入压力室44并利用示意示出的止回阀70封闭，该止回阀可以使液压液从体积蓄能器47流入压力室44，但不能相反流动。按照这种方式，避免压力室44内正常存在的过压或大气压力通过体积蓄能器47补偿。体积蓄能器47此外通过径向孔72在弹簧42的高度上以未进一步示出的方式与油箱接口 74连接，多余的液压液可以通过该油箱接口排入油箱内。体积蓄能器47在本实施方式中安装在中心阀28内的凸轮轴调节器4外面。下面借助示意图介绍内燃机2内可以将体积蓄能器47安装在凸轮轴调节器4外面的其他可能性。参照图3。在图3中，体积蓄能器47安装在凸轮轴12内。凸轮轴调节器4在本实施方式中具有包括三个接口 78、80、82的示意示出的旋转载体76。旋转载体76此外作为轴承圈用于径向和需要时轴向支承凸轮轴12。第一和第二接口 78、80各自向压力室44输送和排出液压液，而通过第三接口 82从压力室44排出的液压液则通过体积蓄能器47重新返回导向压力室44。这些压力室在出现真空的情况下可以上述方式抽吸液压液。通过体积蓄能器47设置在凸轮轴内或与其整体构成，可以保留凸轮轴调节器4的结构空间并有益地使用许多凸轮轴结构形式中本来存在的空腔。此外，液压液靠近凸轮轴的旋转轴居间储存，这样减少通过整体系统的旋转而由凸轮轴调节器4、中心阀28和凸轮轴12产生的离心力。参照图4。在图4中，体积蓄能器47与旋转载体76，也就是轴承桥整体构成。体积蓄能器47在许多情况下可以简单地与轴承桥整体构成，因为轴承桥比凸轮轴调节器4受到更小的结构空间限制。此外在凸轮轴调节器4的运行中，居间储存在体积蓄能器47内的液压液由于体积蓄能器47的整体构成而不产生离心力，因为轴承桥是一个直立的部件。这样减少对内燃机2的部件的机械负荷。作为选择，体积蓄能器4如图5所示那样也可以安装在内燃机2的其他任何部件内，例如像气缸盖84内。作为进一步选择的是，体积蓄能器4如图6所示也可与通道68整体构成，压力室44通过该通道在真空的情况下抽吸液压液。于是该通道相应地在体积上加大设计。附图标记2 内燃机4 凸轮轴调节器6 燃烧室8 气门10 凸轮12凸轮轴14往复活塞16 曲轴
18传动件20 定子22 转子24螺旋弹簧26弹簧盖28 中心阀30中心磁铁32 轮毂34 叶片36 中心螺栓38控制活塞40 挺杆42 弹簧44压力室46压力接口47体积蓄能器48体积蓄能器接口50环形外部件52扇形段54 端盖56 后盖58 螺栓60轴向加长部
62槽64齿66径向孔68通道70止回阀72孔74油箱接口76旋转载体78接口80接口
82接口84气缸盖
权利要求
1.凸轮轴调节器(4)，包括:定子(20)、容纳在定子(20)内且能够通过压力室(44)相对于定子(20)扭转的转子(22)、用于向压力室(44)供应液压液的压力接口(46、80)和用于从压力室(44)排出液压液的排放接口(78)，其特征在于第三接口(82)，用于通过体积蓄能器(47)向所述压力室(44)加注液压液。
2.按权利要求1所述的凸轮轴调节器(4)，其中，第三接口(82)作为旋转载体构成。
3.按权利要求1或2所述的凸轮轴调节器(4)，包括在第三接口(82)与压力室(44)之间的通道(68)。
4.按权利要求3所述的凸轮轴调节器(4)，其中，通道(68)通过止回阀(70)封闭，该止回阀阻止从压力室(44)向第三接口(82)内的液压液流动。
5.按权利要求3或4所述的凸轮轴调节器，包括在压力接口(46、80)与压力室(44)之间的另一通道，其中，所述通道(68)具有大于所述另一通道的体积。
6.内燃机(2)，包括燃烧室(6 )、由燃烧室(6 )驱动的曲轴(16 )和控制燃烧室(6 )的凸轮轴(12)，其特征在于按前述权利要求之一所述的凸轮轴调节器(4)和体积蓄能器(47)，所述凸轮轴调节器用于将所述曲轴(16)的旋转能量传递到所述凸轮轴(12)上，所述体积蓄能器设置在所述凸轮轴调节器(4)的外面。
7.按权利要求6所述的内燃机(2)，其中，体积蓄能器(47)设置在凸轮轴(12)内。
8.按权利要求7所述的内燃机(2)，其中，凸轮轴(12)中容纳中心阀(28)，体积蓄能器(47)构成在该中心阀(28)内。
9.按权利要求6所述的内燃机(2) ,包括气缸盖(84),体积蓄能器(47)设置在该气缸盖(84)内。
10.按权利要求6所述的内燃机(2)，包括轴承桥(76)，体积蓄能器(47)设置在该轴承桥(76)内。
全文摘要
本发明涉及一种凸轮轴调节器(4)，包括定子(20)、容纳在定子(20)内可以通过压力室(44)相对于定子(20)扭转的转子(22)、用于向压力室(44)供应液压液的压力接口(46、80)和用于从压力室(44)排出液压液的排放接口(78)。所提供的凸轮轴调节器(4)此外包括第三接口(82)，用于通过体积蓄能器(47)向压力室(44)加注液压液。
文档编号F01L1/344GK103244224SQ201310042540
公开日2013年8月14日 申请日期2013年2月1日 优先权日2012年2月2日
发明者延斯·舍费尔, 马丁·施泰格瓦尔德, 米夏埃尔·布塞, 于尔根·普拉特, 安德烈亚斯·韦德尔, 奥拉夫·伯泽, 斯特芬·拉克勒贝 申请人:谢夫勒科技股份两合公司